摘要：为了对输气管道中天然气水合物颗粒输送体系的螺旋悬浮流动规律做出进一步研究, 利用ICEM软件对天然气管道内的气固两相螺旋流进行了三维瞬态数值模拟与仿真.研究了天然 气管道内不同横截面的速度场、水合物颗粒体积分数分布规律以及水合物颗粒沉降规律.模拟结 果表明：当水合物颗粒体积分数达到8%左右时,螺旋流的切向速度衰减迅速,对水合物颗粒的 携带能力也急剧下降,衰减速率是无颗粒螺旋流的几倍;螺旋强度较大时,流体速度曲线表现出 “双峰”特点,螺旋强度较小时,流体速度曲线表现出“抛物线”特点;流体速度是影响颗粒运 动的主要因素,叶轮角度是次要因素,流体携带能力与颗粒体积分数及颗粒粒径成反比.所得结 论可为输气管道的安全输送提供理论指导.

关键词：水合物颗粒 气固两相流 叶轮 螺旋流 数值模拟 

单位：江苏省油气储运技术重点实验室; 常州大学石油工程学院